Толщиномер

Толщиномер (неправ. толщинометр) — это измерительный прибор, позволяющий с высокой точностью измерить толщину материала или слоя покрытия материала (такого как краска, лак, грунт, шпатлёвка, ржавчина, толщинуосновной стенки металла, пластмасс, стекла, а также других неметаллических соединений, покрывающих металл). Современные приборы позволяют измерить толщину покрытия без нарушения его целостности.

 

Сфера применения[править | править вики-текст]

Применяется в автомобильной, судостроительной промышленности для контроля качества лакокрасочного покрытиятранспортных средств, в ремонтных работах, для определения состояния кузова или обшивки по результатам эксплуатации.

В строительстве применяется для определения толщины покрытия металла, имеющего в своем составе противопожарные, антикоррозийные и другие виды компонентов, используемые при создании конструкций зданий.

Толщиномер применяется в работе экспертов-оценщиков, страховщиков, профессиональных полировщиков, контролирующих качество проведения покрасочных работ.

 

Виды толщиномеров[править | править вики-текст]

Толщиномеры делятся по принципу их работы, сфере применения, а также способу произведения измерений на:

• механические
• электромагнитные
• ультразвуковые
• магнитные
• вихретоковые
• электромагнитновихретоковые

Механические толщиномеры[править | править вики-текст]

Толщиномер мокрого слоя предназначен для оперативного контроля неотвердевших лакокрасочных покрытий, чтобы затем сделать выводы о толщине сухой пленки. Контроль толщины наносимого лакокрасочного покрытия позволяет избежать возникновения проблем связанных с укрывистостью, скоростью сушки, внешним видом покрытия, перерасходом краски и т.д. Толщиномеры мокрого слоя изготавливаются из пластмассы, алюминия или нержавеющей стали согласно требований стандартов ISO 2808-2007, ASTM D 4414 (гребёнка), ASTM D 1212 (колесный толщиномер), ГОСТ Р 51694-2000. При контроле толщины мокрого слоя с помощью гребенки, последнюю вдавливают в покрытие перпендикулярно поверхности и прижимают до основания. Через несколько секунд её извлекают для осмотра. Толщина мокрого слоя находится в диапазоне между максимальным значением «мокрого» зубца и минимальным значением «сухого» зубца гребенки.

Электромагнитные толщиномеры[править | править вики-текст]

В приборах данного вида для измерений используются как магнитная индукция, так и эффект Холла, позволяющий проводить измерения плотности магнитного поля. Для создания магнитного поля чаще всего используется мягкий ферромагнитный стержень с катушкой. Также, в свою очередь, для обнаружения каких-либо изменений в магнитном потоке применяется второй стержень с катушкой. Толщина покрытия определяется путём измерения плотности магнитного потока. Допустимый процент погрешности измерений для приборов данного типа равен ± 3%.

Вихретоковые толщиномеры[править | править вики-текст]

Для проведения измерений непроводящих покрытий без их разрушения используются толщиномеры с вихретоковым принципом действия. На поверхности зонда прибора с помощью тока (с частотой от десятков КГц до единиц МГц), проходящего через катушку, на которую намотана тонкая проволока, генерируется переменное магнитное поле. При приближении зонда к токопроводящей поверхности, переменное магнитное поле генерирует на ней вихревые токи (токи Фуко). Вихревые токи создают собственные (противоположные первичному) электромагнитные поля, которые могут быть измерены основной или второстепенной обмоткой. Вихретоковый метод используется преимущественно для хорошо проводящих поверхностей, в частности сделанных из цветных металлов (например алюминий). Величина напряжения на измерительной обмотке (измеряемая величина) зависит от расстояния от неё до электропроводящей поверхности, которая и является толщиной непроводящего покрытия.

Ультразвуковые толщиномеры[править | править вики-текст]

Для ультразвуковых толщиномеров характерно наличие ультразвукового датчика в зонде, который посылает импульс через анализируемое (чаще всего неметаллическое) покрытие. Импульс отражается от поверхности и затем преобразуется датчиком в высокочастотный электрический сигнал. Эхо сигнала оцифровывается и анализируется для определения толщины покрытия. Допустимый процент погрешности измерений для приборов данного типа равен ± 3%.

Преимущества использования ультразвуковых толщиномеров:

Ультразвуковые толщиномеры часто используются в ситуациях, когда имеется доступ только к одной стороне поверхности изделия, толщина которого должна быть определена, например: трубопроводы или в тех местах, где простые механические измерения невозможны или нецелесообразны по другим причинам, таким как, размер изделия или ограниченный доступ. Факт того, что измерение толщины может быть сделано легко и быстро с одной стороны, без необходимости вырезания какой-либо части, является главным преимуществом использования ультразвукового толщиномера. Практически любой конструкционный материал может быть измерен с помощью ультразвука. Ультразвуковой толщиномеры может быть использован для металлов, пластмасс, композитов, стекловолокна, керамики и стекла.

Ультразвуковой контроль является одним из методов неразрушающего контроля без необходимости резки или секционирования. Диапазон измерений зависит от материала и выбранного преобразователя, и может быть в пределах от 0,08 мм до 635 мм. (Как правило такие материалы как: дерево, бетон, бумага и пенопласта обычно не подходят для измерения с обычными ультразвуковыми датчиками).

Все ультразвуковые толщиномеры работают на основе очень точного измерения времени необходимого звуковому импульсу, сгенерированному преобразователем, для прохождения через тестовый образец. Поскольку звуковые волны отражаются от поверхности материала, измерение эхо от дальней стороны образца может быть использовано с целью измерения его толщины, таким же образом, как радар или сонар для измерения расстояния. Разрешение может быть в пределах 0,001.

Ультразвуковой толщиномер имеет ряд преимуществ по сравнению механическим и оптическим методами измерения в производстве и эксплуатации, с целью контроля качества, надежностью и мониторинга состояния. Современный ультразвуковой толщиномер - экономически эффективный и удобный способ для проведения неразрушающего контроля.

• Измерение с одной стороны: Ультразвуковой толщиномер может быть использован в тех случаях, когда имеется доступ только к одной стороне поверхности, для толщинометрии таких объектов как: трубопроводы, резервуары, контейнеры, полые отливки, крупные металлические или пластмассовые листы, и тд.

• Полностью неразрушающий метод: нет необходимости резки или среза деталей. Экономия материала и затрат на рабочую силу. • Высокая надежность: Современный цифровой ультразвуковой толщиномер обладает высокой точностью и надежностью.

• Универсальность: Все стандартные конструкционные материалы, могут быть измеренны с соответствующими установками, в том числе металлы, пластмассы, композиты, стекловолокна, керамика и резина. Большинство толщиномеров могут быть запрограммированы с несколькими установками.

• Широкий диапазон измерения: Ультразвуковые толщиномеры в различных комплектациях могут быть использованы для измерений широкого диапазона толщин, от 0,08 мм до 635 мм, в зависимости от материала и выбора толщиномера.

• Простота в использовании: Большинство настроек ультразвукового толщиномера запрограммированы требуют минимальных навыков для применения.

• Мгновенный результат: Измерения обычно требуют одну или две секунды на точку и выводятся в виде цифровой индикации.

• Совместимость с регистрацией данных и программами статистического анализа: Большинство современных портативных толщиномеров имеют как внутреннюю память для хранения данных, так и USB или RS232 порты для передачи данных об измерениях на компьютер для учета и дальнейшего анализа.

Магнитные толщиномеры[править | править вики-текст]

Принцип работы магнитных толщиномеров основан на использовании свойств постоянных магнитов. Позволяют производить замер немагнитных покрытий нанесенных на магнитные основания. Процесс замера осуществляется на основе оценки силы взаимодействия магнита толщиномера и основания измеряемого покрытия. Изменение толщины покрытия изменяет силу взаимодействия магнита и основания измеряемой специально откалиброванной шкалой.